1、化学能与热能1一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是()A氢能属于二次能源B图中能量转化的方式至少有6种C太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D太阳能、风能、氢能都属于新能源C氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。2(2019湖南衡阳八中月考)下列反应属于氧化还原反应，且生成物的总能量高于反应物的总能量的是()A铝热反应B
2、铝与盐酸反应CBa(OH)28H2O与NH4Cl晶体反应D灼热的炭与CO2反应D氧化还原反应前后元素的化合价有变化；生成物总能量高于反应物总能量的反应为吸热反应。铝热反应为放热反应，A项错误；金属与酸的反应为放热反应，B项错误；Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应，C项错误；灼热的炭与CO2的反应为氧化还原反应，也是吸热反应，D项正确。3(2019湖北重点高中联考)铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是()AE2是正反应的活化能 B该反应的H0C加入催化剂，H减小 DHE2E1B图中E1、E2分别代表正、逆反应的活化能，A错误；由图可知，反应物Be(s)Cl2(g
3、)具有的总能量高于生成物BaCl2(s)具有的总能量，该反应是放热反应，则H0，B正确；H由反应物和生成物具有的总能量决定，加入催化剂，能改变正、逆反应的活化能，但H不变，C错误；该反应的HE1E2，D错误。4(2019四川攀枝花统考)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()A图示显示：起始时的2个H2O都参与了反应过程B过程、过程均为放热过程C过程只生成了极性共价键D使用催化剂降低了水煤气变换反应的HA根据反应过程示意图，起始时的2个H2O分别
4、在过程、过程中发生化学键的断裂，因此起始时的2个H2O都参与了反应过程，A项正确；根据反应过程示意图，过程、都发生了水分子中HO键的断裂，化学键断裂为吸热过程，B项错误；过程中生成了H2，H2中的化学键为非极性共价键，C项错误；催化剂能改变反应的活化能，不能改变反应的H，D项错误。5研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是 ()A反应总过程H0BFe使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应CA项，反应总过程为N2OCO=N2CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热
5、反应，H0，正确；B项，根据反应历程，Fe为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，FeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。6(2019山东东明一中期中)反应A(g)2B(g)=C(g)的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是()A图中虚线表示加入了催化剂B图中虚线表示的反应、反应均为放热反应C加入催化剂，速率加快是因为改变了反应的焓变D该反向的焓变H91 kJmol1C图中虚线表示的反应过程活化能比原过程小，表明加入了催化剂，A正确；虚线表示的反应、中反应物的总能
6、量均大于生成物的总能量，故均为放热反应，B正确；加入催化剂，反应速率加快的原因是降低了反应的活化能，活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，但反应的焓变(H)不变，C错误；A(g)2B(g)=C(g)的正、逆反应活化能分别为419 kJmol1、510 kJmol1，则该反应的H419 kJmol1510 kJmol191 kJmol1，D正确。7(2019福建福州期末)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()A每生成2分子AB(g)吸收b kJ热量 B该反应的反应热H(ab)kJmol1C若使用催化剂，可以减小a、b的差值D1 mol
7、 A2和1 mol B2完全分解为气态原子吸收a kJ能量B由图可知，1 mol A2(g)和1 mol B2(g)生成2 mol AB(g)时吸收的热量为(ab)kJ，A错误；该反应的正、逆反应的活化能分别为a kJmol1、b kJmol1，则该反应的反应热H(ab) kJmol1，B正确；使用催化剂，可以减小a、b的值，但其差值(即H的数值)不变，C错误；1 mol A2(g)和1 mol B2(g)完全分解为气态原子吸收a kJ能量，若A2、B2为液态或固态，1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子时吸收的能量大于a kJ，D错误。8(2019河北武邑中学考试)如图所示，H
8、1393.5 kJmol1，H2395.4 kJmol1，下列说法正确的是()A石墨和金刚石的转化是物理变化BC(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1C金刚石的稳定性强于石墨D断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量少B石墨和金刚石的转化，因为有新物质生成，所以为化学变化，A项错误；根据题图可知，C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H2395.4 kJmol1，根据盖斯定律，得C(s，石墨)=C(s，金刚石)HH1H2(393.5 kJmol1)(395.4 kJmol1)
9、1.9 kJmol1，B项正确；因为等量时金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C项错误；根据热化学方程式C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1知，断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量大1.9 kJ，D项错误。9(2019安徽皖南八校第一次联考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。下列说法正确的是()A该反应的正反应活化能为115.6 kJmol1BO2的稳定性比Cl2的稳定性弱C该反应的正反应活化能比逆反应
10、活化能大D断裂H2O(g)中1 mol HO键比断裂HCl(g)中1 mol HCl键所需能量高D该反应的H115.6 kJmol1，等于正、逆反应活化能之差，故该反应的正反应活化能不是115.6 kJmol1，A错误；断裂1 mol O=O键和1 mol ClCl键分别吸收498 kJ、243 kJ热量，则O=O键的键能大于ClCl键，而键能越大，物质的稳定性越强，故O2比Cl2的稳定性强，B错误；该反应的H0，则HEa(正反应)Ea(逆反应)0，故该反应的正反应活化能比逆反应活化能小，C错误；设E(HCl)、E(HO)分别表示HCl键和HO键的键能，该反应的HE(反应物)E(生成物)，则有
11、4E(HCl)498 kJmol12243 kJmol14E(HO)115.6 kJmol1，即E(HO)E(HCl)31.9 kJmol1，故断裂H2O(g)中1 mol HO键比断裂HCl(g)中1 mol HCl键所需能量高，D正确。10(2019浙江名校联考)根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是()AN2(g)转化为氮原子是一个放热过程B1 mol N2和1 mol O2的总能量比2 mol NO的总能量高C1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量D2NO(g)=N2(g)O2(g)的反应热H180 kJmol1DN2(g)转化为氮原子是一个吸热过
12、程，A项错误；由图中数据可知，断裂化学键吸收的能量为(946498)kJmol11 444 kJmol1，形成化学键放出的能量为2632 kJmol11 264 kJmol1，该反应为吸热反应，1 mol N2和1 mol O2的总能量比2 mol NO的总能量低，B项错误；1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，C项错误；N2(g)O2(g)=2NO(g)的反应热H反应物总键能生成物总键能1 444 kJmol11 264 kJmol1180 kJmol1，则2NO(g)=N2(g)O2(g)的反应热H180 kJmol1，D项正确。11已知：HCN(aq)与Na
13、OH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1C由题意可知：HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2O(l)H12.1 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。应用盖斯定律，可得：HCN(aq)=H(aq)CN(aq)H43.5 kJmol1，故C项正确。12已知C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220
14、kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为()A332B118C350D130D根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220) kJmol1，则有：4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220) kJmol1，解得a130，故选项D正确。13一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。(1)D是_(填离子符号)。(2)BAC反应的热化学方程式为_(用离子符号表示)。解析：(1)由图可知D
15、中Cl元素化合价为7价，D为ClO。(2)BAC，即ClO发生歧化反应生成Cl和ClO，由得失电子守恒可得：3ClO=ClO2Cl。反应热为：HE(ClO)2E(Cl)3E(ClO)63 kJmol10360 kJmol1117 kJmol1。所以热化学方程式为：3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJmol1。答案：(1)ClO(2)3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJmol1142SO2(g)O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。请回答下列问题：(1
16、)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_；(2)该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_；(3)图中H_kJmol1；(4)已知单质硫的燃烧热H296 kJmol1，计算由S(s)生成1 mol SO3(g)的H_(写出计算过程)。答案：(1)反应物总能量生成物总能量无(2)降低催化剂(V2O5)改变了反应的历程，使活化能E降低(3)198(4)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1，SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJmol1，S(s)O2(g)=SO3(g)HH1H2395 kJmol115已知E
17、1134 kJmol1、E2368 kJmol1。请回答下列问题：(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO (g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1，CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，又知H2O(g)=H2O(l)H4
18、4 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧生成液态水和CO2(g)的热化学方程式为_。(3)下表是部分化学键的键能参数：化学键PPPOO=OP=O键能/kJmol1abcx已知白磷的燃烧热为d kJmol1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中x_kJmol1(用含a、b、c、d的代数式表示)。解析：(1)观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂，使反应的活化能降低，但H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1。(2)观
19、察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：322，即可求出甲醇蒸气燃烧生成液态水和CO2(g)的热化学方程式。(3)白磷燃烧的化学方程式为P45O2P4O10，结合图中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热反应物键能总和生成物键能总和”与燃烧热概念可得：6a5c(4x12b)d，据此可得x(d6a5c12b)。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1(3)(d6a5c12b)16(1)已知：若甲醇的燃烧热为H3，试用H1、H2、H3表示CO(g)2
20、H2(g)CH3OH(l)的H_。若H1285.8 kJmol1，H2283.0 kJmol1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ能量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为_。(2)以CH4和H2O为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.0 kJmol1：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H129.0 kJmol1CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_。解析：(1)由反应可得H2(g)O2(g)=H2O(l)H1，由反应可得CO2(g)=CO
21、(g)O2(g)H2，由甲醇的燃烧热可得CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3，将2可得目标热化学方程式，故H2H1H2H3。由H1、H2可知H2、CO的燃烧热分别为285.8 kJmol1、2830 kJmol1，混合气体完全燃烧生成3.6 g液态水，n(H2O)0.2 mol，n(H2)0.2 mol，H2燃烧放出的热量Q0.2 mol285.8 kJmol157.16 kJ，则混合气体中CO燃烧放出的热量为113.74 kJ57.16 kJ56.58 kJ，则混合气体中n(CO)0.2 mol。(2)依据盖斯定律，得到：CH4(g)H2O(g)=CH3OH(g)H2(g)H(206.0129.0)kJmol177 kJmol1。答案：(1)2H1H2H311(2)CH4(g)H2O(g)=CH3OH(g)H2(g)H77 kJmol1- 9 -
